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變頻器在火力發電廠凝結水系統中的應用

發布時間:2019-08-02 16:19:34來源:

1、凝結水系統自動控制方案分析

凝汽器水位一般采用與除氧器水位協調控制的方法。影響凝汽器和除氧器水位的因素很多,如負荷變化、給水流量變化、化學補水閥開度等。在研究了被控對象的動態特性及擾動因素后,我們在設計方案時將控制系統分成3 部分,即:凝結水泵轉速的自動控制;化學補水閥的自動控制;凝結水調整門的自動控制。這樣,使除氧器水位、凝汽器水位及凝結水母管壓力維持在比較佳狀態,使機組各系統穩定運行。

1.1 除氧器水位和凝汽器水位的自動控制

由于除氧器水位和凝汽器水位的結構性質不同,因此,調節對象的動態特性差別較大。這主要反映在容量系數、阻力和傳遞距離上,特別是反映在容量系數上的差異較大。當機組負荷變化、除氧器水位變化10 %時,可能導致凝汽器水位變化50 %左右,而化學補水對凝汽器水位變化的影響較為直接,對除氧器水位變化的影響要滯后得多.凝汽器水位穩定,除氧器水位才會相對穩定,因此,我們重點是對凝汽器水位進行及時有效的調節。

我們主要采取調節化學補水的方法來調整除氧器水位。為了能達到較好的調節效果,我們將凝汽器水位的控制設計為串級控制系統,如圖4a所示(圖4 方框內均為DCS 組態)。串級控制系統由控制器1和控制器2組成。

控制器1 由蒸汽流量與凝結水流量的差值形成反饋信號,其任務是及時反映調節效果和迅速消除凝結水流量的自發擾動. 當凝結水母管調整門開度發生變化時,凝結水流量發生變化,控制器1快速消除擾動,使凝結水流量回到擾動前的值;當機組負荷發生變化時,首先在蒸汽流量上會反映出來,此時控制器1 迅速改變凝結水流量,以適應蒸汽流量的變化,控制凝汽器水位達到正常值。

控制器2 由凝汽器水位與設定水位的偏差值形成反饋信號,其任務是維持水位恒定。當水位偏離給定值時,通過控制器1 調節凝結水流量,即改變凝結水泵的轉速,使水位回到設定值。

1.2 化補水閥的自動控制
由除氧器水位、凝汽器水位的值作為除氧器水位的控制信息,當除氧器水位與凝汽器水位的值小于整定值時,控制器3 會自動打開補水閥。

1.3 凝結水調整門的自動控制
由于凝結水系統工況要求母管壓力必須保證在1. 3~1. 4 MPa 下運行(比較低不小于1. 1 MPa) ,故用母管壓力作為主調信號,變頻器輸出頻率作為前饋信號,控制母管調整門的開度;取額定負荷的60 %(75 MW) 及以下負荷段,作為凝結水調整門自動控制的調節范圍. 當負荷高于75 MW ,或母管壓力大于1. 1 MPa 時,閥門全開,無需調節。

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